Filtr cząstek stałych - budowa DPF FAP
19 lutego 2018 Aby właściwie wyjaśnić działanie i funkcje oraz znaczenie filtra cząstek stałych, przyjrzyjmy się najpierw samym cząstkom stałym. Są to oparte na cząsteczkach węgla (sadzy) zanieczyszczenia powstałe w czasie pracy silnika i spalania oleju napędowego. W skład takiej cząstki stałej wchodzą nieprzereagowane węglowodory, siarczany, woda i tlenki metali ciężkich. Są one trujące i niebezpieczne dla zdrowia, dlatego też ich emisję ograniczano sukcesywnie, wprowadzając kolejne normy ekologiczne, zebrane pod wspólną nazwą norm EURO. Wraz z wprowadzeniem normy Euro IV skończyła się era kopcących diesli. Jednak za jaką cenę?
Filtr cząstek stałych - Cena czystości
Za stosunkowo wysoką, jeśli zajdzie konieczność wymiany filtra cząstek stałych. Sam filtr występuje w dwóch różnych wersjach – suchej i mokrej, o różnicach za chwilę, zacznijmy od tego, co łączy te różne rozwiązania. Filtr cząstek stałych budowane są z ceramicznego wkładu i odpornej na wysoką temperaturę obudowy. Ceramika wewnątrz korpusu ma formę długich kanalików z zaślepionymi wlotami lub wylotami, zależnie od sprawowanej funkcji, doprowadzających niefiltrowane spaliny z zaślepionymi wylotami i odprowadzających z zaślepionym końcem po stronie wlotu. Kanaliki poukładane są naprzemiennie, tworząc strukturę plastra miodu, uniemożliwiając swobodny przepływ gazów i wymuszając jednocześnie tłoczenie poprzez porowate ścianki kanalików. Ponieważ średnica wspomnianych cząstek stałych nie schodzi poniżej wartości około 0,09 mikrometra, niemal wszystkie zatrzymywane są na porach ścianek zbudowanych z węglika krzemu. Dodatkowo w ścianki wbudowane są aktywne cząsteczki metali i ich tlenków. Ma to za zadanie wspomagać działanie reaktorów katalitycznych, zwanych katalizatorami samochodowymi. Co prawda współczynnik konwersji w DPF-ie nie jest wysoki, jednak to nie jest jego zadanie – tym zajmują się wspomniane katalizatory i to na nich spoczywa ciężar największej pracy chemicznej. DPF jest w tym wypadku tylko jednostką pomocniczą.
Rodzaje DPF
Filtry cząstek stałych dzieli się na dwa rodzaje – filtry mokre i suche. W związku z tym warto teraz wspomnieć o różnicach. Oba typy mają to samo zadanie i podobną skuteczność, jednak jeden jest znacząco bardziej miejski. Otóż różnica w pracy obydwu filtrów jest taka, że w filtrze mokrym zastosowano dodatkowy środek do wzbogacania paliwa dawkowany z osobnego zasobnika. Rozwiązanie to zostało wymyślone i wprowadzone na linie produkcyjne przez koncern PSA – najbardziej znanymi markami koncernu są Citroen i Peugeot. Typ filtra cząstek stałych rodem z Francji nosi nazwę filtre a praticule, czyli popularnie FAP. Prócz wbudowanych w ściany cząstek platyny, tlenku glinu i tlenku ceru, dodatkowo tlenek ceru (ceryna) podawany jest bezpośrednio do zbiornika paliwa. Sprawia on, że temperatura, w której rozpoczyna się utlenianie sadzy nagromadzonej w filtrze cząstek stałych (wypalanie DPF) odbywa się w znacznie niższej temperaturze niż w przypadku filtra suchego, czyli DPF, a konkretnie temperatura ta obniżona jest o około 200 stopni. Dodatek ten dawkowany jest w dwojaki sposób. W starszych konstrukcjach jest on dotryskiwany w stałej ilości (1-2 ml) przy każdym tankowaniu, w nowszych na podstawie informacji z czujnika poziomu paliwa, sterownik silnika dobiera odpowiednią dawkę. Pełen zbiornik Eolys – czyli wspomnianego dodatku z tlenkiem ceru wystarcza na około 130 tysięcy kilometrów, więc uzupełniając poziom tego płynu w ASO, warto pamiętać, że powoli zbliża się czas, gdy nasza uwaga musi zostać zwrócona w stronę naszego FAP-a. Być może konieczne będzie przeprowadzenie regeneracji.
Regeneracja filtra cząstek stałych
Ponieważ jest to najdroższy filtr w samochodzie, a cena nawet nieoryginalnych zamienników potrafi nieco zszokować, dobrą informacją dla wszystkich dbających o ergonomię eksploatacji jest fakt, że filtry cząstek stałych, zarówno FAP, jak i DPF poddają się regeneracji. Można w zasadzie podzielić ją na dwa typy regeneracji, taką, w której demontujemy filtr i taką, która odbywa się bez demontażu. W przypadku regeneracji bez demontażu odbywa się to we współpracy sterownika silnika i kierowcy, a nosi nazwę czyszczenia pasywnego i aktywnego. Pasywnie odbywa się to podczas jazdy i bardziej charakterystyczne jest dla filtrów mokrych, w których temperatura zapłonu sadzy jest znacznie niższa niż w suchych odpowiednikach. Aktywne czyszczenie przeprowadzane jest na postoju. W przypadku zapchanego filtra DPF, co interpretuje czujnik różnicowy ciśnienia, sterownik silnika inicjuje proces wypalania. Odbywa się to poprzez modyfikację pracy wtryskiwaczy i uzupełnienie cyklu o dodatkowy wtrysk paliwa zwany dotryskiem a realizowanym w suwie wydechu. Dzięki temu olej napędowy nie spala się w komorze spalania, a pozakomorowe spalanie dawki paliwa prowadzi do podniesienia temperatury do około 600 stopni Celsjusza. Wskazane jest wtedy, już po zakończeniu wypalania wybrać się na krótki "spacer" najlepiej około 20-30 kilometrów w celu przedmuchania DPF-a.
Regeneracja połączona z demontażem jest alternatywą dla nieskutecznej regeneracji bez demontażu. Należy tu nadmienić, że nie można przepalać DPF w nieskończoność – nawet po wypaleniu sadzy pozostają wewnątrz filtra popioły, których pozbycie się bez demontażu jest niemożliwe. Wtedy jedyną opcją pozostaje wymiana bądź regeneracja.
Czy nie szukałeś także:
- filtr cząstek stałych kontrolka
- filtr cząstek stałych kontrolka
Oceń:
Dodaj komentarz
